الكترون ها چگونه استراحت مى كنند

ايرنا: دانشمندانى كه در حوزه نوظهور اسپين ترونيكس تحقيق مى كنند با اين مشكل مواجه هستند كه اسپين الكترون ها در اثر تاثير ميدان هاى مغناطيسمى ذرات نزديك، ضعيف مى شود. يك گروه از محققان براى نخستين بار موفق شدند نه تنها فرايند تضعيف اسپين را در عمل مشاهده كنند، بلكه در عين حال راهى براى مقابله با آن را تكميل كنند. اسپين ترونيكس حوزه اى تازه در مهندسى الكترونيك است كه در آن به جاى استفاده از بار الكترون ها از اسپين آنها به عنوان واحدهاى پايه اى اطلاعات يعنى صفر و يك استفاده مى شود. اسپين بالا به عنوان ۱ در نظر گرفته مى شود و اسپين پايين به منزله صفر است. مقصود از اسپين نيز نحوه چرخش ابر الكترونى در فضاى اطراف هسته است. اگر چرخش در جهت عقربه هاى ساعت يا در خلاف آن باشد محور چرخش يا اسپين بالا يا پايين فرض مى شود. «پى اف براون» و همكارانش در بررسى «نقطه هاى كوآنتومى»، يعنى خوشه اى از اتم ها كه در فضايى به ابعاد چند نانومتر در كنار هم جاى گرفته اند، پديده كاسته شدن از اسپين الكترون ها را مشاهده كردند. اين محققان در بررسى اسپين الكترون هاى نيمه هادى هايى از جنس آرسنيد اينديوم و آرسنيد گاليم مشاهده كردند كه اسپين اوليه الكترون هاى اين گونه نقطه هاى كوآنتومى در مدت ۵/۰ نانوثانيه كه معادل نيمه عمر اين اسپين ها است از مقدار اوليه خود به حد يك سوم كاهش مى يابند و آنگاه در اين تراز تا مدت ۱۰نانوثانيه باقى مى مانند. اين محققان در عين حال دريافته اند كه اگر يك ميدان مغناطيسمى استاتيك ضعيف به ميزان ۱۰۰هزارم تسلا به اين نقطه ها اعمال شود مى توان از تضعيف اسپين جلوگيرى كرد. اين قبيل ميدان ها را مى توان با كمك يك آهن رباى ضعيف ايجاد كرد. حضور ميدانى از اين نوع باعث مى شود نيمه عمر اسپين الكترون تا ۴ نانوثانيه افزايش يابد و به اين ترتيب امكان بهره گيرى از پديدار اسپين در دستگاه هاى الكترونيك آينده را بالا ببرد.